Niken, một nguyên tố hóa học linh hoạt và được sử dụng rộng rãi, đã trở thành một thành phần không thể thiếu trong các ngành công nghiệp và sản phẩm hàng ngày. Các đặc tính độc đáo và nhiều ứng dụng của nó khiến Niken trở thành một yếu tố thiết yếu trong xã hội hiện nay.
Trong bài viết này, cùng đại lý phế liệu Quang Tuấn khám phá các vai trò đa dạng của niken trong các ngành công nghiệp, nêu bật những đóng góp quan trọng của nó trong sản xuất, công nghệ và thậm chí cả sức khỏe con người.
1, Niken là gì?
Niken là một nguyên tố kim loại linh hoạt và có giá trị thuộc họ kim loại chuyển tiếp. Nó được biết đến với vẻ ngoài màu trắng bạc, bóng loáng và khả năng chống ăn mòn đặc biệt. Niken được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Bên cạnh sự hấp dẫn về mặt thẩm mỹ và độ bền, nó còn có tính dẫn nhiệt và điện tuyệt vời, khiến nó trở nên cần thiết trong sản xuất thép không gỉ (inox), hợp kim, pin và thiết bị điện tử. Ngoài ra, niken còn có trong một số đồng xu, nam châm và nhiều vật dụng hàng ngày do đặc tính ưu việt của nó.
Tính chất của Niken:
- Độ dẻo và tính dễ uốn: Dễ dàng kéo thành dây mỏng và đóng thành các tấm mỏng.
- Khả năng chống ăn mòn: Vì là nguyên tố kim loại nên nó có khả năng chống ăn mòn vượt trội.
- Điểm nóng chảy cao: Với điểm nóng chảy 1.455°C, Niken phù hợp với một số ứng dụng đa dạng
2, Niken có độc hại không?
Mặc dù là nguyên tố vi lượng thiết yếu cho thực vật và một số vi sinh vật, nhưng việc con người tiếp xúc với hàm lượng niken cao có thể gây hại. Môi trường nghề nghiệp như luyện, hàn và sản xuất thép không gỉ với sự phơi nhiễm kéo dài có thể gây ra rủi ro về sức khỏe. Việc hít phải hoặc nuốt phải lượng hợp chất niken cao trong thời gian dài có thể dẫn đến nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe, bao gồm các vấn đề về hô hấp, viêm da, rối loạn tiêu hóa và các tác dụng gây ung thư tiềm ẩn.
Ngoài ra, những người bị dị ứng với Niken có thể gặp phản ứng bất lợi khi tiếp xúc với một lượng nhỏ, chẳng hạn như kích ứng da hoặc viêm da tiếp xúc dị ứng. Tuy nhiên, đối với mọi người, việc tiếp xúc với một lượng nhỏ niken thông qua các hoạt động hàng ngày hoặc qua chế độ ăn uống không được coi là có hại.
3, Các loại hợp kim của Niken
Hợp kim Inconel
Hợp kim Inconel có khả năng chống oxy hóa và ăn mòn ở nhiệt độ cao tuyệt vời. Chúng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực kỹ thuật hàng không vũ trụ, linh kiện tuabin khí, thiết bị xử lý nhiệt và nhà máy xử lý hóa chất.
Một số biến thể đặc biệt nổi tiếng của Inconel như: 600, 625 và 718.
Hợp kim Monel
Hợp kim Monel có khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt là trong môi trường biển. Vì vậy, Monel thường được sử dụng trong kỹ thuật hàng hải, hoạt động dầu khí ngoài khơi và thiết bị xử lý nước biển.
Hợp kim Hastelloy
Hợp kim Hastelloy thể hiện khả năng chống chịu đặc biệt với nhiều loại hóa chất, khiến chúng phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến môi trường ăn mòn. Chúng thường được sử dụng trong ngành chế biến hóa chất, sản xuất dược phẩm và hệ thống kiểm soát ô nhiễm.
Hợp kim Niken – Đồng
Với khả năng chống ăn mòn nước biển tuyệt vời, loại hợp kim này thường được dùng để chế tạo các thiết bị trong lĩnh vực hàng hải, chẳng hạn như phần cứng hàng hải, ống ngưng tụ và trục chân vịt.
Hợp kim Niken – Crom
Một loại đặc biệt nữa là hợp kim Niken – Crom. Chúng có độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống phân hủy nhiệt tuyệt vời, các hợp kim này được ứng dụng trong các bộ phận làm nóng, bộ phận lò và dây điện trở.
4, Quá trình mạ Niken như thế nào
Quá trình mạ niken là phương pháp được sử dụng để phủ một lớp lên bề mặt của một vật thể. Nó chủ yếu được thực hiện để nâng cao hình thức bên ngoài của vật thể, cải thiện khả năng chống ăn mòn và cung cấp bề mặt có thể hàn được.
Quy trình các bước mạ Niken như sau:
Bước 1: Tiền xử lý
Bước đầu tiên là làm sạch và chuẩn bị bề mặt của vật thể. Điều này cực kỳ quan trọng trong quá trình mạ, để đảm bảo độ bám dính thích hợp và loại bỏ mọi tạp chất. Thông thường, việc này được thực hiện thông qua một loạt các bước như tẩy dầu mỡ, làm sạch bằng axit và rửa sạch.
Bước 2: Làm sạch bằng điện
Trong giai đoạn tiếp theo, vật thể được ngâm trong dung dịch hoặc bồn tắm bằng điện. Một dòng điện được đưa vào sẽ gây ra hiện tượng điện phân dung dịch tẩy rửa. Điều này giúp loại bỏ bất kỳ chất gây ô nhiễm còn lại và cung cấp một bề mặt sạch sẽ cho lớp mạ.
Bước 3: Ngâm trong bể kích
Sau khi làm sạch bằng điện, vật thể sẽ tiếp tục được ngâm trong bể kích hoặc axit để tạo ra bề mặt hoạt động cho sự lắng đọng niken.
Bước 4: Mạ Niken
Tiếp theo, vật thể sẽ được chuyển sang bể mạ niken. Bồn chứa dung dịch muối Niken hòa tan, chẳng hạn như Niken Sunfat, Niken Clorua,… cùng với các chất phụ gia khác nhau.
Bước 5: Hoàn thiện
Sau khi đạt được sự lắng đọng niken mong muốn, vật thể được lấy ra khỏi bể mạ. Sau đó, nó có thể trải qua các bước bổ sung, chẳng hạn như rửa, sấy khô và đánh bóng, để tối ưu hóa bề mặt và đảm bảo lớp hoàn thiện mịn màng, hấp dẫn.
Lưu ý: Các chi tiết cụ thể có thể khác nhau, phụ thuộc vào vật thể được mạ.
5, Ứng dụng của Niken
Sản xuất thép không gỉ
Niken là nguyên tố quan trọng trong sản xuất thép không gỉ. Nó giúp cải thiện sức mạnh, khả năng chống ăn mòn và độ bền của hợp kim thép không gỉ. Khoảng 2/3 lượng sản xuất trên toàn thế giới được sử dụng để sản xuất thép không gỉ.
Pin
Là thành phần quan trọng trong pin sạc, chẳng hạn như pin niken-cadmium (NiCd) và niken-hydrua kim loại (NiMH). Chúng thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử cầm tay, xe điện và xe hybrid.
Điện và điện tử
Do tính dẫn điện tuyệt vời nên chúng được sử dụng trong nhiều linh kiện điện khác nhau. Nó có thể được tìm thấy trong hệ thống dây điện, đầu nối, công tắc và bộ phận làm nóng.
Tiền đúc
Niken được sử dụng trong sản xuất tiền xu, đặc biệt là những loại có bề ngoài màu bạc. Đồng xu thường có hợp kim đồng-niken, chẳng hạn như đồng xu 5 xu của Hoa Kỳ, đồng xu của Canada và đồng xu Euro.
Công nghiệp hóa chất
Hợp chất niken và chất xúc tác có một vai trò quan trọng trong các quá trình hóa học khác nhau, bao gồm quá trình hydro hóa và khử lưu huỳnh.
Hàng không vũ trụ
Hợp kim gốc niken được sử dụng rộng rãi trong động cơ máy bay, tua bin khí và các ứng dụng nhiệt độ cao khác. Độ bền, khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tuyệt vời của chúng khiến chúng phù hợp với những môi trường đòi hỏi khắt khe này.
Thiết bị y tế
Được sử dụng trong cấy ghép và dụng cụ y tế do tính tương thích sinh học và khả năng chống lại chất lỏng cơ thể.
Tóm lại, tầm quan trọng của niken vang dội trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ hàng không vũ trụ đến các vật dụng hàng ngày như tiền xu và đồ dùng nhà bếp. Khả năng chống ăn mòn, tăng cường độ bền và đóng góp vào các hợp kim khác nhau khiến chúng trở thành nguyên tố không thể thiếu trong đời sống hiện đại ngày nay.
Một số bài viết liên quan:
